Утилита долго определяет ssd. Проверяем SSD на наличие ошибок

Т вердотельный накопитель, как и любой другой, подвержен ошибкам и сбоям. Пользователь может столкнуться с невозможностью записи или удаления файлов, уменьшением количества памяти или необходимостью узнать срок службы. Последний ограничен 3-5 тыс. циклом. В среднем мы получаем 7-13 лет активности.

В случае приобретения поддержанного хранилища, это одна из важнейших деталей. Узнать точную цифру и произвести проверку SSD-диска на ошибки можно с помощью специального софта.

Лучший софт для диагностики SSD на ошибки, скорость, время работы, оптимизация

На сегодняшний день существует большое количество программ для работы с SSD накопителями. В начале, рекомендуем установить фирменный софт от производителя.

Это позволит решить большинство ваших задач: проверить состояние диска, скорость работы, обновить прошивку, активировать RAID режим и другое. Его можно скачать на официальном сайте производителя вашего накопителя, как правило перейдя в раздел поддержки (support). Название программ от популярных производителей SSD.

• Intel Solid-State Drive Toolbox
• Samsung Magician
• Kingston Manager
• SanDisk Dashboard
• ADATA ToolBox
• Transcend Scope

Среди большого разнообразия софта выбрать лучшее не так просто. Одним из популярным приложением является SSDLife и Cristal Disk Info. Их часто можно встретить в обзорах на популярных YouTube каналах.

У нас на сайте уже были статьи про тестирование компонентов ПК рекомендуем ознакомиться с .

SSD Life

Это условно бесплатное приложение, способное рассчитывать срок «смерти» накопителя, отталкиваясь от интенсивности работы. Поддерживает почти все известные марки SSD. Программа отображает следующие параметры:

• Логотип и название производителя
• Наличие снижения работоспособности
• Количество свободной и занятой памяти
• Статистику использования за сегодня, вчера, последние 7 дней и все время

Crystal Disk Info

Бесплатное ПО, созданное в Японии. Поддерживает русский язык. С помощью Crystal Disk Info возможна проверка SSD-диска на скорость. Программа отображает температуру накопителя цифрами и цветной индикацией, а также следующие параметры:

• Часы работы
• Неисправности
• Время раскрутки
• График S.M.A.R.T.
• Ошибки чтения и позиционирования

Всего присутствует свыше 25 видов данных, выводящихся на экран. Пользователю предлагается менять темы оформления. Программа также поддерживает внешние диски, может контролировать шумоподавление и энергосбережение. Она трижды награждалась известными изданиями.

SSD Ready

Удобное ПО с большим числом бесплатных функций. Продолжительность работы хранилища рассчитывается через онлайн-сервис с использованием постоянно обновляемых баз. Для получения максимально точной информации создатель рекомендует запустить приложение в начале дня, а в его конце нажать на кнопку Estimate SSD Life. Откроется страница сайта, где отобразятся ваши данные. В остальном набор возможностей схож с теми, что присутствуют в SSD Life.

Tweak SSD

Мощный инструмент, позволяющий оптимизировать накопитель и управлять его работой. Интерфейс предлагает удобного мастера по настройке. Вы сможете совершать следующие действия:

• Менять размер кэша ФС
• Преодолевать лимиты NTFS
• Производить TRIM-оптимизацию
• Отключать загрузку приложений и системы
• Запрещать дефрагментацию, подкачку, индексацию и др. задачи

Бесплатная версия имеет практически полный набор функций. Доступ к вкладке оптимизации TRIM приобретается отдельно.

Disk Check up

Отслеживает атрибуты S.M.A.R.T. для расчета продолжительности службы диска. Есть автоматическая проверка SSD-диска на ошибки, после проведения которой вы сможете просмотреть подробные отчеты. Кроме этого, DiskCheckup умеет запускать самотестирование емкостей для выявления сбоев и изменений размеров областей HPA и DCO. Отображается следующая информация:

• Номер модели
• Тип интерфейса
• Параметры геометрии
• Вместительность накопителя
• Время старта, остановки и т. д.

С приложением не могут работать диски, присоединенные с помощью SCSI или RAID, лишь хранилища, поддерживающие технологию S.M.A.R.T. Остальные попросту не будут отображаться в меню.

Проверка SSD диска на ошибки в Windows

В windows 8 и 10 предусмотрена проверка накопителей на наличие ошибок. Чтобы провести тестирование нам нужно зайти в этот компьютер, далее кликаем правой кнопкой мыши на локальный диск, который хотим проверить. В выпадающем списке переходим в свойства.

Зайдя в свойства переключитесь во вкладку «Сервис». В этой вкладке есть два пункта, выбрать первый «Проверка диска на наличие ошибок в файловой системе». Чтобы вам проще было разобраться, мы записали видео.

Выводы

В первую очередь, обязательно установите фирменное ПО. Если функций его оказалось недостаточно, можно выбрать сторонние приложение, о которых мы говорили выше. Выбирать подходящее приложение следует методом проб и ошибок.

Востребованным считается Crystal Disk Info и SSD Life. DiskCheckup довольно простой в использовании софт. У Tweak SSD и SSD Ready приятный интерфейс. Если вы обнаружили ошибок, исправлять их можно с помощью программы проверенной времени Victoria, стоит понимать, что исправлять ошибки вы будите на свой страх и риск. В противном случае накопитель может выйти из строя.

19 июня 2010 в 13:03

Как я угробил SSD за два месяца

• Компьютерное железо

Эпиграф

«Никогда не доверяй компьютеру, который не можешь выбросить из окна»
Стив Возняк

Два месяца назад поставил себе в ноутбук SSD диск. Работал он великолепно, но на прошлой неделе он внезапно умер из-за истощения ячеек (как я полагаю). Эта статья посвящена тому, как это случилось, и тому, что я делал неправильно.

Описание окружения

• Пользователь: Веб-разработчик. То есть в ходу такие вещи как: виртуалки, eclipse, частые обновления репозиториев.
• ОС: Gentoo. То есть часто «пересобирается мир».
• ФС: ext4. То есть пишется журнал.

Итак, история начинается в апреле, когда, наконец, у меня дошли руки, чтобы скопировать разделы на 64Гб SSD веник, купленный ещё в сентябре. Намеренно не сообщаю производителя и модель, ибо пока я ещё не сильно разобрался что случилось, да это и не имеет большого значения.

Что я сделал, чтобы он работал дольше

Конечно же, я изучил многочисленные публикации, о том как беречь SSD-диски. И вот что я сделал:

• Поставил noatime для разделов, чтобы при обращению к файлу не обновлялась запись о времени последнего доступа.
• Увеличил оперативку до максимума и отключил своп.

Больше я ничего не делал, так как считал, что компьютер должен служить пользователю, а не наоборот, и излишние пляски с бубном - неправильно.

S.M.A.R.T.

За три дня до падения я озаботился вопросом: а как узнать насколько мне хватит счастья? Я попробовал утилиту smartmontools , но она выводила неверную информацию. Пришлось скачать Datasheet и написать патч для них.
Написав патч, я нарыл один интересный параметр: среднее_количество_стираний/максимальное_количество_стираний = 35000/45000. Но прочитав, что MLC ячейки выдерживают только 10000 циклов, я решил, что эти параметры значат не совсем то, что я думаю, и забил на них.

Хроника падения

Внезапно, во время работы стали происходить необъяснимые вещи, например новые программы не запускались. Ради интереса посмотрел на тот самый S.M.A.R.T. параметр, было уже 37000/50000 (+2000/5000 за три дня). Перезапуститься уже не удалось, не читалась файловая система основного раздела.
Я запустился с компакта и начал проверку. Проверка показала, много битых нодов. В процессе починки утилита начала тестировать на битые сектора и их помечать. Завершилось это всё на следующий день со следующим результатом: 60Гб из 64Гб оказались помеченными как плохими.

На заметку: В SSD винчестерах ячейка считается битой, если туда нельзя записать новую информацию. Чтение из такой ячейки по прежнему будет возможным. По этому эли запустить утилиту badblocks в режиме только чтения, то врядли она что-то найдёт.

Я решил запустить утилиту перепрошивки, ибо она не только перепрошивает, но и переформатирует диск. Утилита начала форматировать, покряхтела и выдала, что превышено разумное допустимое количество битых секторов, а также что есть сбои, поэтому завершить форматирование не возможно.
После этого диск стал определяться как диск с очень странным именем, номером модели и размером в 4Гб. И, в дальнейшем, кроме специализированных, утилит его никто не видит.
Я написал письмо в поддержку производителя. Они порекомендовали мне перепрошить, если не получится, то вернуть продавцу. Гарантии ещё 2 года, так что попробую.
Завершаю данный раздел благодарностями Стиву Возняку, который научил делать меня периодические бекапы.

Что произошло

Честно говоря, я и сам не знаю. Предполагаю следующее: S.M.A.R.T. не врал и ячейки действительно поизносились (это косвенно подтверждает бекап, который я делал за два дня до падения, он при распаковке показал, что даты создания некоторых файлов обнулены). А при проверке на бед сектора контроллер диска просто разрешил помечать все ячейки как битые, в которых превышено допустимое количество циклов записи.

Что нужно делать, если у вас SSD

Windows

Поставить Windows 7 в ней максимально всё оптимизировано для таких дисков. Также поставить много оперативки.

MacOs

Скорее всего оптимизированы только те компьютеры, которые будут сразу продаваться с SSD.

FreeBSD

Поставить 9.0. Почитать советы для линукса, подумать что из них можно сделать.

Linux

• Поставить ядро 2.6.33, в котором есть оптимизация для таких дисков в виде команды TRIM.
• Увеличить памяти, чтобы можно было безболезненно отключить своп.
• Поставить для монтируемых разделов noatime .
• Использовал файловую систему, сделанную по принципу copy-on-write или нежурналируемую файловую систему (например ext2).

  На текущий момент copy-on-write ФС использовать достаточно сложно. ZFS пока работает только через FUSE. А nilfs и btrfs при монтировании ругаются, что их формат ещё окончательно не финализирован.

• Включить NOOP IO Scheduler он позволит не выполнять лишних бесполезных действий для SSD.
• Концептуально верно, но не сильно поможет диску - переброс временных файлов на tmpfs .
• Для систем интенсивно пишущих в лог нужно хранить в другом месте. В основном это актуально для серверов, для которых без проблем подымается лог сервер.
• Обзавестись S.M.A.R.T.-утилитами корректно отображающих состояние SSD-диска, чтобы можно было периодически следить за диском.
• Просто щадить диск. А для гентушников это дополнительно значит не «пересобирать мир».

Вопросы к хабрасообществу

• Действительно ли за 2 месяца можно убить MLC-ячейки? Я, конечно понимаю, что диск я не жалел, но ничего сверхъестественного я не делал, просто работал как обычно.
• Гарантийный ли это случай?

UPD : Диск у меня был Transcend TS64GSSD25S-M.
UPD2 : В комментах очень хорошие отзывы о SSD Intel и SAMSUNG. Кроме того люди удивляются как можно так быстро убить SSD веник. Поверьте мне, я недоумевал точно также. Тем не менее возможно, что это наспех скроенная SSD серия и её можно быстро убить.
UPD3 : В комментах и

Как проверить Ссд диск на наличие ошибок? В настоящее время, самой востребованной альтернативой традиционным жестким дискам (HDD) являются твердотельные диски (SSD). Отличительной особенностью SSD –диска является то, что это немеханический накопитель на основе микросхем памяти.

К основным преимуществам SSD –дисков следует отнести:
- высокая скорость работы (скорость чтения/записи информации);
- стабильное время считывания файлов;
- высокая механическая стойкость (ударо- и вибростойкость);

Отсутствие шума при работе;
- низкое энергопотребление;
- малые габариты и вес.

Однако, несмотря на все преимущества, SSD –диски имеют и существенные недостатки:
- более высокая стоимость за гигабайт по сравнению с HDD-дискам;
- ограниченное количество циклов перезаписи;
- невозможность восстановления удаленной информации и информации после электрических повреждений.

Учитывая главный недостаток SSD –дисков (ограниченное количество циклов перезаписи), следует своевременно проводить диагностику и контроль состояния вашего SSD накопителя.

Проверка состояния SSD –дисков предусматривает диагностику накопителя на наличие ошибок, анализ статистики по эксплуатации и предполагаемый срок службы. Все эти факторы позволяют оценить реальное состояние тестируемого диска и предпринять необходимые меры по предотвращению потери ценной информации.

Для решения задачи диагностики и контроля состояния SSD-дисков существуют специализированные программы. В данном случае рассмотрим бесплатные программы которые поддерживают русский интерфейс:
- SSD Life
- Hard Disk Sentinel
- CrystalDiskInfo

SSD Life

Программа SSD Life позволяет оценить состояние вашего SSD накопителя и отобразить данную информацию в простой и удобной форме. После запуска, на основании полученных от контроллера данных, в зависимости от интенсивности использования диска, утилита рассчитывает и отображает процент здоровья и ориентировочный оставшийся срок службы диска. Помимо общей информации о состоянии диска, нажав на кнопку «S.M.A.R.T.», в отдельном окне будут отображены результаты анализа различных параметров S.M.A.R.T.

На официальном сайте можно скачать бесплатную портативную версию (не требует установки и выдает статистику о состоянии диска сразу после запуска) и инсталляционную версию (требует установку и позволяет проверять состояние диска в фоновом режиме.

Hard Disk Sentinel

Программа Hard Disk Sentinel предназначена для мониторинга и анализа состояния жестких дисков. Позволяет диагностировать и предупреждать о проблемах, вызванных снижением производительности и возможными сбоями. Программа работает в фоновом режиме и постоянно отслеживает состояние дисков в реальном режиме времени, включая температурные показатели и параметры S.M.A.R.T., а также измеряет текущую скорость передачи данных. Программа обладает широким набором дополнительных опций, позволяющих настроить различные параметры.

На официальном сайте можно скачать бесплатную Trial версию.

CrystalDiskInfo

Программа CrystalDiskInfo – позволяет оценить состояние жестких дисков, поддерживающих технологию S.M.A.R.T. Выполняет мониторинг и определяет статус здоровья и текущую температуру вашего диска.
Программа выводит детальную информацию о дисках (прошивка, серийный номер, интерфейс, циклы включения, общее время работы и т.д.), а также характеристики системы самодиагностики S.M.A.R.T. (ошибки чтения, производительность, время работы, количество циклов включения-выключения, температура и т.п.). Программа позволяет эффективно проверить ваш диск на наличие битых секторов.

На официальном сайте можно скачать бесплатную портативную версию (не требует установки) и инсталляционную версию (требует установку и позволяет проверять состояние диска в фоновом режиме).

Рассмотренные выше программы предназначены для диагностики и контроля дисков, обладают различным функционалом и окончательный выбор зависит только от ваших предпочтений. Анализируя полученную информацию, вы можете сделать соответствующие выводы о надежности диска и таким образом обезопасить себя от возможных проблем в будущем.
Единственная рекомендация, которую стоит непременно соблюдать, это регулярность мониторинга состояния вашего диска и выполнение резервных копий ценной информации.

Простой и часто всплывающий вопрос: а как же нам проверить только что приобретенный новый или БУ твердотельный накопитель? С некоторыми другими комплектующими все просто. Чтобы проверить, например, видеокарту мы запускаем современные игры, или тесты «грелки» из серии Furmark, также убедиться в том, что видеокарта выдает свою номинальную производительность можно, «прогнав» один из тестов 3DMark. Для процессоров тоже существуют тесты, измеряющие производительность и стресс-тесты, прогревающие его во время работы, и даже для жестких дисков есть большое число утилит, показывающих сбойные сектора.

Проверка полупроводниковых накопителей, на самом деле, не сильно отличается от проверки других устройств. Для них тоже существует ряд утилит, некоторые специализируются на SSD, некоторые, в целом, на системах хранения информации.

Куплен БУ SSD , на что обратить внимание?

Покупка подержанных SSD не рекомендуется, хотя бы потому, что это устройство имеет эффект послабления или ухудшения своих характеристик с течением времени в той или иной степени. Основная причина - тому ограниченное число циклов записи, хотя (пока еще), доподлинно неизвестны случаи, когда на SSD выходила из строя память из-за своей «старости», лучше все равно использовать новый накопитель.

Время использования устройства не всегда может дать адекватную оценку теоритической нагрузки на диск. Там, где один пользователь установил на SSD только систему и некоторые приложения (а также провел ряд оптимизаций), второй выполнял регулярно бесполезную и даже губительную дефрагментацию накопителя, держал на микросхемах «торренты», и прочее. Соответственно, у одного и того же устройства при разных пользователях будет разный процент износа.

Первым делом (особенно, если приобретаете БУ SSD с гарантией какого-то магазина) обратите внимание на гарантийные стикеры и наклейки на корпусе. Они должны быть целы, а на винтах не должно быть следов от отверток.

Вскрывать SSD попросту незачем, кроме как тестовым лабораториям, для того чтобы сделать качественные фото внутренних элементов, микросхем и контроллеров. Любое вскрытие, даже «аккуратное», будет замечено бдительной бригадой сервис инженеров, которые откажут в предоставлении гарантийных обязательств.

Вскрытие SSD также может означать попытку перепайки каких-то элементов, или того хуже, когда мошенники просто используют корпус накопителя для того, чтобы заменить исправную плату привода на заведомо бракованную, будьте бдительнее.

типичный переходник USB-SATA

Для того чтобы определить работоспособность SSD, к счастью, необязательно наличие ПК, подойдет любой ноутбук или нетбук с портами USB. Средний переходник с SATA интерфейса на USB может стоить порядка 500 рублей, это не так много, если вы покупаете емкий SSD.

Сразу после подключения.

После того, как вы подключите привод к ноутбуку, вы не сможете проверить его скоростные качества. SSD очень остро реагируют на пакет установленных драйверов, контроллер, тип интерфейса, и прочее. При подключении USB 2.0 (да и версии 3.0 тоже) скорость накопителя серьезно снизится, относительно комфортных условий, вплоть до 30 МБ/с для USB 2.0 интерфейса.

Тем не менее, вы все еще сможете запустить некоторые утилиты, которые покажут износ устройства, количество включений, объем накопителя и прочие характеристики.

Например, используем утилиту Crystal Disk Info, по возможности, свежей версии. Это бесплатная программа, которую можно взять с сайта разработчика. Не путайте с Crystal Disk Mark, служащей для тестирования скоростей устройства (на данном этапе нам не нужных).

Обратим внимание на три основных пункта которые нас интересуют:

1. Указанное на рисунке выше, символизирует все накопители подключенные к компьютеру или ноутбуку. Состояние приобретаемого SSD, разумеется, должно быть «хорошим». Если программа показывает «тревога!» то стоит уточнить в чем причина. Иногда это происходит из-за каких-то сбоев в самой утилите, неправильно считываемого S.M.A.R.T показателей, но чаще всего символизирует о каком-то серьезном недостатке.
2. Мы должны убедиться, что приобрели правильный SSD, взглянув на наименование устройства и его объем.
3. Честность продавца может быть проверена и общим временем работы. Если на словах купил неделю назад, а общее время работы с десяток часов то тут что-то не то.

Важно: Даже новые SSD распакованные при вас имеют некоторое число включений, которые выполняются в ходе заводских проверок.

Словом, вы сами сможете воочию убедиться, если с накопителем «что-то не так».

Тестирование SSD в домашних условиях.

Прежде всего, еще до того как использовать SSD, убедитесь что выполнили небольшие оптимизации, обновили драйверы для контроллера и прочее, например как указано в этой , так вы сбережете себе нервы и будете уверены в том, что устройство полностью исправно (или наоборот, имеет какие-то проблемы).

После этого можно переходить к полноценному тестированию, в целом, ничего сложного нет. Примеры полезных утилит и их использования можно «подсмотреть» в разделе « ».

Например, бесплатная утилита , покажет наиболее близкие к заявленным характеристикам показатели, а тест Crystal Disk Mark близкие к реальным. Комплексную оценку производительности можно получить в PCMark Vantage.

Share On

Бытует мнение, что одним из самых существенных недостатков твердотельных накопителей выступает их конечная и притом относительно невысокая надёжность. И действительно, в силу ограниченности ресурса флеш-памяти, которая обуславливается постепенной деградацией её полупроводниковой структуры, любой SSD рано или поздно теряет свою способность к хранению информации. Вопрос о том, когда это может произойти, для многих пользователей остаётся ключевым, поэтому многие покупатели при выборе накопителей руководствуются не столько их быстродействием, сколько показателями надёжности. Масла в огонь сомнений подливают и сами производители, которые из маркетинговых соображений в условиях гарантии на свои потребительские продукты оговаривают сравнительно невысокие объёмы разрешённой записи.

Тем не менее, на практике массовые твердотельные накопители демонстрируют более чем достаточную надёжность для того, чтобы им можно было доверять хранение пользовательских данных. Эксперимент, показавший отсутствие реальных причин для переживаний за конечность их ресурса, некоторое время тому назад проводил сайт TechReport . Им был выполнен тест, показавший, что, несмотря на все сомнения, выносливость SSD уже выросла настолько, что о ней можно вообще не задумываться. В рамках эксперимента было практически подтверждено, что большинство моделей потребительских накопителей до своего отказа способны перенести запись порядка 1 Пбайт информации, а особенно удачные модели, вроде Samsung 840 Pro, остаются в живых, переварив и 2 Пбайт данных. Такие объёмы записи практически недостижимы в условиях обычного персонального компьютера, поэтому срок жизни твердотельного накопителя попросту не может подойти к концу до того, как он полностью морально устареет и будет заменён новой моделью.

Однако убедить скептиков данное тестирование не смогло. Дело в том, что проводилось оно в 2013-2014 годах, когда в ходу были твердотельные накопители, построенные на базе планарной MLC NAND, которая изготавливается с применением 25-нм техпроцесса. Такая память до своей деградации способна переносить порядка 3000-5000 циклов программирования-стирания, а сейчас в ходу уже совсем другие технологии. Сегодня в массовые модели SSD пришла флеш-память с трёхбитовой ячейкой, а современные планарные техпроцессы используют разрешение 15-16 нм. Параллельно распространение приобретает флеш-память с принципиально новой трёхмерной структурой. Любой из этих факторов способен в корне изменить ситуацию с надёжностью, и в сумме современная флеш-память обещает лишь ресурс в 500-1500 циклов перезаписи. Неужели вместе с памятью ухудшаются и накопители и за их надёжность нужно снова начинать переживать?

Скорее всего - нет. Дело в том, что наряду с изменением полупроводниковых технологий происходит непрерывное совершенствование контроллеров, управляющих флеш-памятью. В них внедряются более совершенные алгоритмы, которые должны компенсировать происходящие в NAND изменения. И, как обещают производители, актуальные модели SSD как минимум не менее надёжны, чем их предшественники. Но объективная почва для сомнений всё-таки остаётся. Действительно, на психологическом уровне накопители на базе старой 25-нм MLC NAND с 3000 циклов перезаписи выглядят куда основательнее современных моделей SSD с 15/16-нм TLC NAND, которая при прочих равных может гарантировать лишь 500 циклов перезаписи. Не слишком обнадёживает и набирающая популярность TLC 3D NAND, которая хоть и производится по более крупным технологическим нормам, но при этом подвержена более сильному взаимному влиянию ячеек.

Учитывая всё это, мы решили провести собственный эксперимент, который позволил бы определить, какую выносливость могут гарантировать актуальные сегодня модели накопителей, основанные на наиболее ходовых в настоящее время типах флеш-памяти.

Контроллеры решают

Конечность жизни накопителей, построенных на флеш-памяти, уже давно ни у кого не вызывает удивления. Все давно привыкли к тому, что одной из характеристик NAND-памяти выступает гарантированное количество циклов перезаписи, после превышения которого ячейки могут начинать искажать информацию или просто отказывать. Объясняется это самим принципом работы такой памяти, который основывается на захвате электронов и хранении заряда внутри плавающего затвора. Изменение состояний ячеек происходит за счёт приложения к плавающему затвору сравнительно высоких напряжений, благодаря чему электроны преодолевают тонкий слой диэлектрика в одну или другую сторону и задерживаются в ячейке.

Полупроводниковая структура ячейки NAND

Однако такое перемещение электронов сродни пробою - оно постепенно изнашивает изолирующий материал, и в конечном итоге это приводит к нарушению всей полупроводниковой структуры. К тому же существует и вторая проблема, влекущая за собой постепенное ухудшение характеристик ячеек, - при возникновении туннелирования электроны могут застревать в слое диэлектрика, препятствуя правильному распознаванию заряда, хранящегося в плавающем затворе. Всё это значит, что момент, когда ячейки флеш-памяти перестают нормально работать, неизбежен. Новые же технологические процессы лишь усугубляют проблему: слой диэлектрика с уменьшением производственных норм становится только тоньше, что снижает его устойчивость к негативным влияниям.

Однако говорить о том, что между ресурсом ячеек флеш-памяти и продолжительностью жизни современных SSD существует прямая зависимость, было бы не совсем верно. Работа твердотельного накопителя - это не прямолинейная запись и чтение в ячейках флеш-памяти. Дело в том, что NAND-память имеет достаточно сложную организацию и для взаимодействия с ней требуются специальные подходы. Ячейки объединены в страницы, а страницы - в блоки. Запись данных возможна лишь в чистые страницы, но для того, чтобы очистить страницу, необходимо сбросить весь блок целиком. Это значит, что запись, а ещё хуже - изменение данных, превращается в непростой многоступенчатый процесс, включающий чтение страницы, её изменение и повторную перезапись в свободное место, которое должно быть предварительно расчищено. Причём подготовка свободного места - это отдельная головная боль, требующая «сборки мусора» - формирования и очистки блоков из уже побывавших в использовании, но ставших неактуальными страниц.

Схема работы флеш-памяти твердотельного накопителя

В результате реальные объёмы записи в флеш-память могут существенно отличаться от того объёма операций, который инициируется пользователем. Например, изменение даже одного байта может повлечь за собой не только запись целой страницы, но и даже необходимость перезаписи сразу нескольких страниц для предварительного высвобождения чистого блока.

Соотношение между объёмом записи, совершаемой пользователем, и фактической нагрузкой на флеш-память называется коэффициентом усиления записи. Этот коэффициент почти всегда выше единицы, причём в некоторых случаях - намного. Однако современные контроллеры за счёт буферизации операций и других интеллектуальных подходов научились эффективно снижать усиление записи. Распространение получили такие полезные для продления жизни ячеек технологии, как SLC-кеширование и выравнивание износа. С одной стороны, они переводят небольшую часть памяти в щадящий SLC-режим и используют её для консолидации мелких разрозненных операций. С другой - делают нагрузку на массив памяти более равномерной, предотвращая излишние многократные перезаписи одной и той же области. В результате сохранение на два разных накопителя одного и того же количества пользовательских данных с точки зрения массива флеш-памяти может вызывать совершенно различную нагрузку - всё зависит от алгоритмов, применяемых контроллером и микропрограммой в каждом конкретном случае.

Есть и ещё одна сторона: технологии сборки мусора и TRIM, которые в целях повышения производительности предварительно готовят чистые блоки страниц флеш-памяти и потому могут переносить данные с места на место без какого-либо участия пользователя, вносят в износ массива NAND дополнительный и немалый вклад. Но конкретная реализация этих технологий также во многом зависит от контроллера, поэтому различия в том, как SSD распоряжаются ресурсом собственной флеш-памяти, могут быть значительными и здесь.

В итоге всё это означает, что практическая надёжность двух разных накопителей с одинаковой флеш-памятью может очень заметно различаться лишь за счет различных внутренних алгоритмов и оптимизаций. Поэтому, говоря о ресурсе современного SSD, нужно понимать, что этот параметр определяется не только и не столько выносливостью ячеек памяти, сколько тем, насколько бережно с ними обращается контроллер.

Алгоритмы работы контроллеров SSD постоянно совершенствуются. Разработчики не только стараются оптимизировать объём операций записи в флеш-память, но и занимаются внедрением более эффективных методов цифровой обработки сигналов и коррекции ошибок чтения. К тому же некоторые из них прибегают к выделению на SSD обширной резервной области, за счёт чего нагрузка на ячейки NAND дополнительно снижается. Всё это тоже сказывается на ресурсе. Таким образом, в руках у производителей SSD оказывается масса рычагов для влияния на то, какую итоговую выносливость будет демонстрировать их продукт, и ресурс флеш-памяти - лишь один из параметров в этом уравнении. Именно поэтому проведение тестов выносливости современных SSD и вызывает такой интерес: несмотря на повсеместное внедрение NAND-памяти с относительно невысокой выносливостью, актуальные модели совершенно необязательно должны иметь меньшую надёжность по сравнению со своими предшественниками. Прогресс в контроллерах и используемых ими методах работы вполне способен компенсировать хлипкость современной флеш-памяти. И именно этим исследование актуальных потребительских SSD и интересно. По сравнению с SSD прошлых поколений неизменным остаётся лишь только одно: ресурс твердотельных накопителей в любом случае конечен. Но как он поменялся за последние годы - как раз и должно показать наше тестирование.

Методика тестирования

Суть тестирования выносливости SSD очень проста: нужно непрерывно перезаписывать данные в накопителях, пытаясь на практике установить предел их выносливости. Однако простая линейная запись не совсем отвечает целям тестирования. В предыдущем разделе мы говорили о том, что современные накопители имеют целый букет технологий, направленных на снижение коэффициента усиления записи, а кроме того, они по-разному выполняют процедуры сборки мусора и выравнивания износа, а также по-разному реагируют на команду операционной системы TRIM. Именно поэтому наиболее правильным подходом является взаимодействие с SSD через файловую систему с примерным повторением профиля реальных операций. Только в этом случае мы сможем получить результат, который обычные пользователи могут рассматривать в качестве ориентира.

Поэтому в нашем тесте выносливости мы используем отформатированные с файловой системой NTFS накопители, на которых непрерывно и попеременно создаются файлы двух типов: мелкие - со случайным размером от 1 до 128 Кбайт и крупные - со случайным размером от 128 Кбайт до 10 Мбайт. В процессе теста эти файлы со случайным заполнением множатся, пока на накопителе остаётся более 12 Гбайт свободного места, по достижении же этого порога все созданные файлы удаляются, делается небольшая пауза и процесс повторяется вновь. Помимо этого, на испытуемых накопителях одновременно присутствует и третий тип файлов - постоянный. Такие файлы общим объёмом 16 Гбайт в процессе стирания-перезаписи не участвуют, но используются для проверки правильной работоспособности накопителей и стабильной читаемости хранимой информации: каждый цикл заполнения SSD мы проверяем контрольную сумму этих файлов и сверяем её с эталонным, заранее рассчитанным значением.

Описанный тестовый сценарий воспроизводится специальной программой Anvil’s Storage Utilities версии 1.1.0, мониторинг состояния накопителей проводится при помощи утилиты CrystalDiskInfo версии 7.0.2. Тестовая система представляет собой компьютер с материнской платой ASUS B150M Pro Gaming, процессором Core i5-6600 со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 530 и 8 Гбайт DDR4-2133 SDRAM. Приводы с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 14.8.0.1042.

Список моделей SSD, принимающих участие в нашем эксперименте, к настоящему моменту включает уже более пяти десятков наименований:

1. (AGAMMIXS11-240GT-C, прошивка SVN139B);
2. ADATA XPG SX950 (ASX950SS-240GM-C, прошивка Q0125A);
3. ADATA Ultimate SU700 256 Гбайт (ASU700SS-256GT-C, прошивка B170428a);
4. (ASU800SS-256GT-C, прошивка P0801A);
5. (ASU900SS-512GM-C, прошивка P1026A);
6. Crucial BX500 240 Гбайт (CT240BX500SSD1, прошивка M6CR013);
7. Crucial MX300 275 Гбайт (CT275MX300SSD1, прошивка M0CR021);
8. (CT250MX500SSD1, прошивка M3CR010);
9. GOODRAM CX300 240 Гбайт (SSDPR-CX300-240, прошивка SBFM71.0 );
10. (SSDPR-IRIDPRO-240 , прошивка SAFM22.3);
11. (SSDPED1D280GAX1, прошивка E2010325);
12. (SSDSC2KW256G8, прошивка LHF002C);